[发明专利]通过低深度基因组测序检测杂合性缺失的方法

说明书

本申请提供了检测来自个体的生物样品中杂合性缺失(AOH)(例如杂合性的拷贝数中性丢失(CN‑LOH))的方法，以及用于实施所述方法的计算机可读介质和装置。

相关申请的引用

本申请要求2019年8月30日提交的美国临时专利申请62/894,497号的优先权，将上述专利申请的内容通过援引加入的方式整体并入本文，用于所有目的。

发明领域

本申请大体涉及分子遗传学和分子生物学领域。具体而言，本申请提供了用于检测个体中杂合性缺失(AOH)的方法和工具。

背景技术

杂合性缺失(AOH)是一种基因组改变，由于野生型或印记基因组序列的缺失而引起人类疾病，包括先天性疾病[1，2]和肿瘤[3，4]。除了杂合缺失事件之外，AOH通常呈现为拷贝数中性事件，其代表一段或长连续的纯合性延伸[5]和同源一致性(例如亲代血缘关系)或单亲二体性(UPD)的证据[6]。当已知存在印记基因的染色体(6、7、11、14、15或20号染色体)出现UPD，其在活产儿，由此引起的人类疾病的发病率估计为1/5000[7，8]。例如，约25％的患有Prader-Willi综合征(OMIM#：176270)的病例是由于AOH或单亲二体性引起的15号染色体的母源性UPD[9，10]，其中同一染色体区域的两个等位基因都是从一个亲本遗传的。

在常规临床设定中，利用单核苷酸多态性(SNP)探针的染色体微阵列分析(CMA)是用于以5Mb的分辨率鉴定AOH的金标准[5，6]。目前，由于近些年分子技术的突破(如二代测序)，外显子组测序(ES)已经用于临床诊断测试[11-16]，并且研究人员已经开始通过使用单核苷酸变异(SNV)的检测来研究AOH[17，18]。与基因组测序(GS)相比，由于捕获存在偏向性，ES在拷贝数变体(CNV)、甚至SNV的检测中显示出能力的局限性[6，19]。然而，尽管GS具有优点，但考虑到病人可承受的费用，当前临床上运用的方法都是基于低深度(低覆盖)GS，测序深度在约0.1到＞5乘的范围内。最近的研究表明，低深度GS能够鉴定CNV[20-22]和染色体结构重排[23-25]，但是从当前的分析方法中不能检测AOH。此外，基于当前的低深度GS是否可检测单亲异二体性也是不清楚的。

本领域需要检测AOH的新方法，特别是通过利用低深度GS来检测的方法。

发明概述

第一方面，本申请提供了检测来自个体的生物样品中杂合性缺失(AOH)，例如拷贝数中性杂合性丢失(CN-LOH)的方法，所述方法包括：

(i)接收来自生物样品的基因组DNA的低深度的序列读长；

(ii)将序列读长与人类基因组参照比对，并且基于比对的染色体和基因组坐标，选择并分选与人类基因组参照比对的序列读长；

(iii)鉴定比对的序列读长中的单核苷酸变异(SNV)，其中每个位点处的单核苷酸变异具有不同于人类基因组参照的对应位点处的碱基类型的突变碱基类型；

(iv)从步骤(iii)鉴定的SNV中鉴定纯合SNV、二倍体杂合SNV或非二倍体杂合SNV，其中

基于支持突变碱基类型的序列读长的百分比为100％来定义纯合SNV，所述突变碱基类型不同于所述人类基因组参照的对应位点处的碱基类型，

基于支持突变碱基类型的序列读长的百分比为不小于25％且不大于75％来定义二倍体杂合SNV，所述突变碱基类型不同于所述人类基因组参照的对应位点处的碱基类型，

基于支持突变碱基类型的序列读长的百分比为小于25％且大于0％或大于75％且小于100％来定义非二倍体杂合SNV，所述突变碱基类型不同于所述人类基因组参照的对应位点处的碱基类型；